- •4. Определение скорости и ускорения поршня с помощью производных
- •4.1. Определение пути поршня
- •4.2. Определение скорости поршня
- •Степень быстроходности двигателей
- •4.3. Определение ускорения поршня
- •Определение пути, скорости, ускорения поршня в зависимости от угла поворота коленчатого вала
- •Результаты кинематического расчета двигателя
- •4.4. Приближенные вычисления пути, скорости, ускорения поршня
- •Значения функции cos φ
- •Контрольные вопросы
- •5. Расчетное и экспериментальное определение давления в цилиндре и диагностика двигателя по индикаторной диаграмме
- •5.1. Основные термины и определения
- •5.2. Общее устройство и принцип работы двигателя внутреннего сгорания
- •5.2.1. Четырехтактный рабочий цикл
- •5.2.2. Индикаторная диаграмма двигателя
- •Четырехтактного двигателя
- •5.3. Методика построения индикаторной диаграммы и определение положительной работы при помощи интегрирования
- •Расчетные данные для построения линии сжатия и расширения
- •Определение индикаторной работы
- •5.4. Экспериментальное определение давления газов в цилиндре двигателя
- •5.5. Диагностика двигателя по анализу индикаторной диаграммы
- •5.6. Расчет процесса сгорания топлива
- •Контрольные вопросы
- •6. Определение момента инерции элементов коленчатого вала
- •6.1. Расчетно-экспериментальное определение момента инерции части коленчатого вала
- •6.2. Расчетное определение момента инерции элементов коленчатого вала
- •Контрольные вопросы
- •7. Определение момента инерции маховика
- •7.1. Расчетно-экспериментальное определение момента инерции маховика
- •7.2. Расчетное определение момента инерции маховика
- •Контрольные вопросы
- •8. Расчет маховика
- •8.1. Определение момента инерции маховика по результатам динамического расчета двигателя
- •Значение силы т на различных коренных шейках
- •8.2. Пример расчета маховика
- •Контрольные вопросы
- •9. Расчет коленчатого вала двигателя на крутильные колебания
- •9.1. Свободные крутильные колебания вала с одной массой
- •9.2. Вынужденные крутильные колебания вала с одной массой
- •9.3. Последовательность расчета коленчатого вала на крутильные колебания
- •9.3.1. Приведение крутильной системы вала
- •9.3.2. Определение частоты собственных крутильных
- •9.3.3. Определение резонансной критической
- •9.3.4. Выработка рекомендаций, устраняющих
- •Контрольные вопросы
- •10.2. Методика построения дифференциальной характеристики подачи топлива
- •Определение подачи топлива на участках подъема иглы
- •10.3. Расчет при помощи современной вычислительной техники дифференциальной характеристики впрыскивания
- •Результаты расчета на эвм топливной аппаратуры дизеля КамАз -740
- •10.4. Формы дифференциальной характеристики впрыскивания
- •10.5. Построение интегральной характеристики впрыскивания
- •Контрольные вопросы
- •11. Расчет параметров струи дизельного топлива
- •11.1. Расчет мелкости распыливания жидкого топлива
- •Основные размеры соплового наконечника
- •11.2. Определение формы распыленного топливного факела при впрыске в неподвижную среду
- •Контрольные вопросы
- •12. Расчет центробежного компрессора и центростремительной турбины
- •12.1. Методика расчёта центробежного компрессора
- •С радиальными лопатками
- •12.2. Расчёт радиально-осевой турбины
- •Параметры турбокомпрессоров предприятия «Воронежский механический завод»
- •Контрольные вопросы
- •13.2. Выбор основных параметров теплообменника
- •13.3. Пример расчета теплообменного аппарата типа «труба в трубе»
- •Контрольные вопросы
- •14. Гидравлический расчет трубопроводов и насосной установки
- •14.1. Основные расчетные формулы
- •Значения коэффициентов местных сопротивлений
- •14.2. Насосная установка
- •Рекомендуемая средняя скорость в линиях всасывания и нагнетания в зависимости от вязкости жидкости
- •14.3. Совмещенная характеристика насоса и трубопровода
- •14.4. Регулирование режимов работы насоса
- •14.5. Выбор основных параметров центробежного насоса
- •Характеристики различных типов лопастных колес
- •14.6. Пример расчета колеса центробежного насоса
- •20. Определив значения радиальной и окружной скоростей на выходе из колеса, найдем абсолютную скорость по формуле
- •Контрольные вопросы
- •15. Истечение жидкости
- •15.1. Истечение жидкости через отверстия
- •15.2. Истечение жидкости через насадки
- •15.3. Истечение жидкости при переменном напоре
- •15.4. Принцип работы простейшего карбюратора
- •15.5. Расчёт простейшего карбюратора
- •Контрольные вопросы
- •16. Устройство, принцип действия и основы расчета двигателя внешнего сгорания
- •16.1. Идеальный цикл Стирлинга
- •16.2. Основные формулы, описывающие протекание процессов цикла двигателя Стирлинга
- •16.3. Принцип действия двигателя Стирлинга
- •16.4. Схема работы двигателя Стирлинга с кривошипно-шатунным механизмом и его расчет
- •Контрольные вопросы
- •2.1. Число
- •2.2. Число e
- •2.3. Логарифмы
- •2.4. Свойства логарифмов
- •Вычисление площадей и объемов некоторых фигур
- •2.2. Усеченный конус
- •Библиографический список
- •644099, Г. Омск, ул. П. Некрасова, 10
Контрольные вопросы
Что называют моментом инерции системы материальных точек относительно оси?
В чем суть определения момента инерции методом бифилярного подвеса?
Расчетное определение момента инерции шатунной, коренной шейки относительно оси вращения коленчатого вала.
Расчетное определение момента инерции щеки простой и сложной формы.
Для каких расчетов ДВС определяются моменты инерции элементов коленчатого вала?
7. Определение момента инерции маховика
Величина крутящего момента двигателя изменяется по времени. Неравномерность изменения крутящего момента зависит от особенности протекания рабочего процесса двигателя, кинематики КШМ и режима работы. Для равномерного вращения коленчатого вала применяется маховик. Момент инерции маховика составляет 70 90 % от момента инерции всех движущихся масс двигателя. Крутящий момент на валу двигателя МК в каждый момент времени уравновешивается суммарным моментом сопротивления МС со стороны потребителя мощности и моментом сил инерции J0 всех движущихся масс двигателя, приведенных к оси коленчатого вала. Эта взаимосвязь выражается уравнением
, (7.1)
где – угловое ускорение коленчатого вала, рад/с2.
Величину запишем в виде
,
где − угловая скорость при данной частоте вращения, мин-1; φ – угол поворота коленчатого вала.
Для установившегося режима работы двигателя МК = МС. Если МК>МС, то избыточная работа крутящего момента поглощается движущимися частями двигателя. Избыток работы идёт на увеличение кинетической энергии и, следовательно, скорости вращения коленчатого вала. При недостатке работы происходит отдача энергии от движущихся частей, что замедляет вращение коленчатого вала.
Маховик выполняет и другие функции. Он служит для плавного движения автомобиля, трактора с места, размещения муфты сцепления и стартерного зубчатого венца. Во время пуска маховик позволяет осуществить вспомогательные такты рабочего цикла двигателя.
Значение момента инерции маховика используется при расчете коленчатого вала на крутильные колебания и при расчете его на плавное вращение.
7.1. Расчетно-экспериментальное определение момента инерции маховика
Исследуемый маховик бензинового двигателя автомобиля «Волга» подвешивается на 3-х нитях одинаковой длины, параллельных оси вращения маховика (рис. 7.1). Свободные концы нитей закреплены на одинаковом расстоянии от оси вращения.
Рис. 7.1. Схема крепления маховика
на трех нитях
Поворотом маховика на 20 − 300 его приводят в колебательное движение, замеряя секундомером время 50 колебаний. Опыт повторяют три раза, определяя среднюю величину периода полного колебания маховика Т (с) по формуле
(7.2)
где τ и n – соответственно время (с) и число колебаний маховика.
Момент инерции (экспериментальный) маховика (кг·м2) вычисляем по формуле
(7.3)
где m – масса маховика, m = 11,40 кг; g – ускорение свободного падения; a – расстояние между нитями, 0,17 м; l – длина нити 0,7 м.
В процессе проведения опыта 50 колебаний маховика совершено за 50 с. Момент инерции маховика массой 11,4 кг при данных размерах нитей по формуле (7.3) составил 0,11 кг·м2. Величина момента инерции маховика необходима в дальнейшем при расчете коленчатого вала на крутильные колебания.